hashmap线程不安全问题_什么是线程安全和线程不安全

hashmap线程不安全问题_什么是线程安全和线程不安全我们都知道HashMap是线程不安全的,在多线程环境中不建议使用,应该使用ConcurrentHashMap,但是其线程不安全体现在什么地方,可能并没有深入理解,本文将对该问题进行解密。

大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。如果您正在找激活码,请点击查看最新教程,关注关注公众号 “全栈程序员社区” 获取激活教程,可能之前旧版本教程已经失效.最新Idea2022.1教程亲测有效,一键激活。

Jetbrains全系列IDE稳定放心使用

少年不惧岁月长,彼方尚有荣光在


推荐阅读:

《面试必问-HashMap》通俗易懂搞定HashMap底层原理

我们都知道HashMap是线程不安全的,在多线程环境中不建议使用,应该使用ConcurrentHashMap,但是其线程不安全体现在什么地方,可能并没有深入理解,本文将对该问题进行解密。

首先需要强调一点,HashMap的线程不安全有三个方面:死循环,数据丢失,数据覆盖。其中死循环和数据丢失在Java8中已经得到解决。

目录

一、多线程下扩容造成的死循环

二、多线程下扩容造成的数据丢失

三、数据覆盖


一、多线程下扩容造成的死循环

我们都知道HashMap是通过链地址法解决哈希碰撞,即当哈希冲突时,会将相同哈希值的键值对通过单向链表的形式存放。

Java7中采用的是头插法,即下一个冲突的键值对会放在上一个键值对的前面。这就是形成死循环的关键点。

在分析这个问题之前我们先用模拟一下这个问题。创建多个线程不断进行put操作。即会出现如下死循环的情况:

hashmap线程不安全问题_什么是线程安全和线程不安全

然后用jstack命令定位线程死循环的原因,如下:

hashmap线程不安全问题_什么是线程安全和线程不安全

从日志中可以看出问题出在transfer函数上(这个函数是在resize扩容方法中)。Java7中HashMap的transfer源码如下:

hashmap线程不安全问题_什么是线程安全和线程不安全

注意 e.next = newTable[i] 和newTable[i] = e 这两行代码,就会导致链表的顺序翻转。

如果是多线程环境下,假设有线程A,线程B都在进行put操作

hashmap线程不安全问题_什么是线程安全和线程不安全

线程A在执行到newTable[i] = e时被挂起,随后执行线程B,且线程B正常执行完成了resize操作

hashmap线程不安全问题_什么是线程安全和线程不安全

线程B执行完成后,因为线程A和线程B是共享的,所以现在9.next = 5,5.next = null

随后线程A获得CPU时间片继续执行,完成第一轮循环后线程A的情况如下

hashmap线程不安全问题_什么是线程安全和线程不安全

继续循环

hashmap线程不安全问题_什么是线程安全和线程不安全

注意此时第三轮循环5.next = 9,第二轮循环9.next = 5,并且此时e = null循环结束,结果如下

hashmap线程不安全问题_什么是线程安全和线程不安全

出现环形链表。

二、多线程下扩容造成的数据丢失

Java7中采用的头插法,除了引起死循环,还有数据丢失,同样的线程A,线程B进行put操作

hashmap线程不安全问题_什么是线程安全和线程不安全

线程A在执行到newTable[i] = e时被挂起,随后执行线程B,且线程B正常执行完成了resize操作

hashmap线程不安全问题_什么是线程安全和线程不安全

线程B执行完成后,现在15.next = null

hashmap线程不安全问题_什么是线程安全和线程不安全

继续向下执行

hashmap线程不安全问题_什么是线程安全和线程不安全

此时e = null 循环结束,5元素丢失

三、数据覆盖

Java8中已经不再采用头插法,改为尾插法,即直接插入链表尾部,因此不会出现死循环和数据丢失,但是在多线程环境下仍然会有数据覆盖的问题。

首先我们看一下Java8中put操作的源码

hashmap线程不安全问题_什么是线程安全和线程不安全

注意红色框内的部分,如果插入元素没有发生hash碰撞则直接插入。

如果线程A和线程B同时进行put,刚好两条数据的hash值相同,如果线程A已经判断该位置数据为null,此时被挂起,线程B正常执行,并且正常插入数据,随后线程A继续执行就会将线程A的数据给覆盖。发生线程不安全。

总结

综上所述,在多线程环境下:

Java7中头插法扩容会导致死循环和数据丢失,Java8中将头插法改为尾插法后死循环和数据丢失已经得到解决,但仍然有数据覆盖的问题。

如果本篇文章有任何错误,请大家多多包涵批评指教,不胜感激!

我是酱子(关注微信公众号:爪哇酱子),感谢大家对本期文章的阅读,创作不易,各位的支持和认可是我最大的动力,如果觉得文章写的不错的话,就请各位点赞在看关注,我们下期见~

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容, 请联系我们举报,一经查实,本站将立刻删除。

发布者:全栈程序员-站长,转载请注明出处:https://javaforall.net/183116.html原文链接:https://javaforall.net

(0)
全栈程序员-站长的头像全栈程序员-站长


相关推荐

  • oracle11g的standby性能分析报告statpack安装

    一般常见的分析standbydatabase的性能问题的方法就是通过动态性能视图来判断,从11g开始,随着ActiveDataGuard功能的出现,早期的Statspack工具可以在stand

    2021年12月24日
    61
  • winform自定义控件开发_listcontrol控件

    winform自定义控件开发_listcontrol控件TcxFilterControl:过滤器控件,根据cxgrid的filterControl建立强大灵活的过滤器-westsoft-博客园TcxTabControl:选项卡控件TcxPageControl:多页面控件TcxPropertiesStore:属性商店TcxImageList:图像列表TcxImageCollection:图像集合,使用:DevExpress控件使用(ImageCollection,TreeList)_hupoluotuo的博客-CSDN博客_devexp

    2022年9月24日
    19
  • 视频试看5分钟[通俗易懂]

    缺陷:用户在控制台能直接拿到视频url地址<!DOCTYPEhtml><html><head><title></title></head><styletype=”text/css”>.videobox{position:relative;width:300px;…

    2022年4月6日
    55
  • 具有指令流水线结构的cpu_cpu流水线技术

    具有指令流水线结构的cpu_cpu流水线技术为什么小小一个CPU,有那么多周期(Cycle)?程序的性能,是由三个因素相乘来衡量的,“指令数×CPI×时钟周期”。和周期相关的只有一个时钟周期,即CPU主频的倒数。一个CPU的时钟周期可以认为是可以完成一条最简单的计算机指令的时间。那为何构造CPU时,有那么多周期?单指令周期处理器一条CPU指令的执行,由FDE三步组成。这个执行过程,至少需花费一个时钟周期。因为在取指令的时候,我们需要通过时钟周期的信号,来决定计数器的自增。很自然,我们希望能确保让这样一整条指令的执行,在一个时钟周期内完成

    2022年8月20日
    11
  • 教你用Python Jupyter Notebook 制作代码分享 PPT

    教你用Python Jupyter Notebook 制作代码分享 PPT

    2021年11月22日
    65
  • android scaleanimation 动画方向,Animation 动画详解(一)——alpha、scale、translate、rotate、set的xml属性及用法…[通俗易懂]

    android scaleanimation 动画方向,Animation 动画详解(一)——alpha、scale、translate、rotate、set的xml属性及用法…[通俗易懂]一、概述Android的animation由四种类型组成:alpha、scale、translate、rotate,对应android官方文档地址:《AnimationResources》alpha渐变透明度动画效果scale渐变尺寸伸缩动画效果translate画面转换位置移动动画效果rotate画面转移旋转动画效果下面我们逐个讲讲每个标签的属性及用法。动作定义文件应该存放在res/anim文…

    2022年10月9日
    5

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注

关注全栈程序员社区公众号